DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA-flater
Deteksje en korreksje fan Seram Memory
Brûkersgids

©2021 Microsemi, in folslein eigendom dochterûndernimming fan Microchip Technology Inc. Alle rjochten foarbehâlden. Microsemi en it Microsemi-logo binne registrearre hannelsmerken fan Microsemi Corporation. Alle oare hannelsmerken en tsjinstmerken binne it eigendom fan har respektive eigners.
Microsemi makket gjin garânsje, fertsjinwurdiging of garânsje oangeande de ynformaasje befette hjiryn of de geskiktheid fan har produkten en tsjinsten foar in bepaald doel, noch nimt Microsemi gjin oanspraaklikens oan dy't fuortkomme út 'e applikaasje of gebrûk fan in produkt of circuit. De produkten ferkocht hjirûnder en alle oare produkten ferkocht troch Microsemi binne ûnderwurpen oan beheinde testen en moatte net brûkt wurde yn kombinaasje mei missy-krityske apparatuer of applikaasjes. Alle prestaasjesspesifikaasjes wurde leaud betrouber te wêzen, mar wurde net ferifiearre, en Keaper moat alle prestaasjes en oare testen fan 'e produkten útfiere en foltôgje, allinich en tegearre mei, of ynstalleare yn, alle einprodukten. Keaper sil net fertrouwe op gegevens en prestaasjes spesifikaasjes of parameters levere troch Microsemi. It is de ferantwurdlikens fan de keaper om

ûnôfhinklik bepale geskiktheid fan alle produkten en te testen en ferifiearje itselde. De ynformaasje levere troch Microsemi hjirûnder wurdt levere "as is, wêr is" en mei alle fouten, en it folsleine risiko ferbûn mei sokke ynformaasje is folslein by de keaper. Microsemi jout net, eksplisyt of ymplisyt, oan ien partij gjin oktroairjochten, lisinsjes, of hokker oare IP-rjochten, itsij oangeande sokke ynformaasje sels as alles beskreaun troch sokke ynformaasje. Ynformaasje levere yn dit dokumint is eigendom fan Microsemi, en Microsemi behâldt it rjocht foar om op elts momint feroarings te meitsjen oan 'e ynformaasje yn dit dokumint of oan produkten en tsjinsten op elk momint sûnder notice.
Oer Microsemi
Microsemi, in folslein eigendom dochterûndernimming fan Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP), biedt in wiidweidige portefúlje fan semiconductor- en systeemoplossingen foar loftfeart en definsje, kommunikaasje, datasintrum en yndustriële merken. Produkten befetsje hege-optreden en stralingsferhurde analoge mingd-sinjaal yntegrearre circuits, FPGAs, SoCs en ASICs; produkten foar enerzjybehear; timing- en syngronisaasjeapparaten en krekte tiidoplossingen, it ynstellen fan 'e wrâldstandert foar tiid; stimferwurkingsapparaten; RF oplossings; diskrete komponinten; enterprise opslach- en kommunikaasje oplossings, feiligens technologyen en scalable anty-tamper produkten; Ethernet oplossings; Power-over-Ethernet IC's en midspans; lykas oanpaste ûntwerpmooglikheden en tsjinsten. Learje mear op www.microsemi.com.

Revision Skiednis

De revyzjeskiednis beskriuwt de wizigingen dy't yn it dokumint binne ymplementearre. De wizigingen wurde fermeld per revyzje, te begjinnen mei de aktuele publikaasje.
1.1 Ferzje 11.0
It folgjende is in gearfetting fan de feroarings makke yn dizze revyzje.

• It dokumint bywurke foar Libero SoC v12.6.
• Fuortsmite de ferwizings nei Libero ferzje nûmers.

1.2 Ferzje 10.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.8 SP1 software release.
1.3 Ferzje 9.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.8 software release.
1.4 Ferzje 8.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.7 software release (SAR 77402).
1.5 Ferzje 7.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.6 software release (SAR 72777).
1.6 Ferzje 6.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.5 software release (SAR 64979).
1.7 Ferzje 5.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.4 software release (SAR 60476).
1.8 Ferzje 4.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.3 software release (SAR 56852).
1.9 Ferzje 3.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.2 software release (SAR 52960).
1.10 Ferzje 2.0
Updated it dokumint foar Libero SoC v11.0 software release (SAR 47858).
1.11 Ferzje 1.0
De earste publikaasje fan dit dokumint.
SmartFusion2 SoC FPGA - Flaterdeteksje en korreksje fan Seram-ûnthâld

Ynlieding

Dit dokumint beskriuwt de mooglikheden fan flaterdeteksje en -korreksje (EDAC) fan 'e SmartFusion® 2-apparaten op it ynbêde statyske willekeurige tagongsûnthâld (Seram). De EDAC-controllers ymplementearre yn 'e SmartFusion2-apparaten stypje Single-Error Correction en Double-Error Detection (SECDED). Alle oantinkens binnen it Microcontroller Subsystem (MSS) fan 'e SmartFusion2 wurde beskerme troch SECDED. It Seram-ûnthâld kin eSRAM_0 of eSRAM_1 wêze. It adresberik fan eSRAM_0 is 0x20000000 oant 0x20007FFF en it adresberik fan eSRAM_1 is 0x20008000 oant 0x2000FFFF.
As SECDED ynskeakele is:

• In skriuwoperaasje berekkent en foeget 8 bits SECDED-koade ta oan elke 32 databits.
• In lêsoperaasje lêst en kontrolearret de gegevens tsjin de opsleine SECDED-koade om 1-bit flaterkorreksje en 2-bit flaterdeteksje te stypjen.

Yn dizze demo kin de EDAC wurde identifisearre troch de blinkende Light-Emitting Diode (LED) op it boerd en troch de Graphical User Interface (GUI).De EDAC fan eSRAM stipet de folgjende funksjes:

1. SECDED meganisme
2. Biedt ûnderbrekkings oan 'e ARM Cortex-M3-prosessor en FPGA-stof by it opspoaren fan in 1-bit flater as 2-bit flater.
3. Bewarret it oantal 1-bit en 2-bit flaters oan de flater teller registers.
4. Bewarret it adres fan de lêste 1-bit of 2-bit flater beynfloede ûnthâld lokaasje.
5. Bewaart 1-bit of 2-bit flatergegevens yn 'e SECDED-registers.
6. Jout flater bus sinjalen oan de FPGA stof.

Ferwize nei it EDAC haadstik fan 'e UG0443: SmartFusion2 en IGLOO2 FPGA Feiligens en Reliability User Guide en it Seram haadstik fan' e UG0331: SmartFusion2 Microcontroller Subsystem User Guide.
2.2 Demo-easken
De folgjende tabel jout de hardware- en softwareeasken foar it útfieren fan it demo-ûntwerp.
tabel 1 • Design Requirements

Eask	Ferzje
Bestjoeringssysteem	64 bit Windows 7 en 10
Hardware
SmartFusion2 Security Evaluation Kit: • FlashPro4 programmeur • USB A to Mini - B USB kabel • 12 V Adapter	Rev D of letter

Software
FlashPro Express	Ferwize nei de readme.txt file foarsjoen yn it ûntwerp files foar de softwareferzjes brûkt mei dit referinsjeûntwerp.
Libero
System-on-Chip (SoC) software
SoftConsole
Host PC-bestjoerders	USB nei UART-bestjoerders
Foar launching demo GUI	Microsoft.NET Framework 4 client

Noat: Libero Smart Design en konfiguraasje skermôfbyldings werjûn yn dizze hantlieding binne allinich foar yllustraasjedoel.
Iepenje it Libero-ûntwerp om de lêste updates te sjen.
2.3 Betingsten
Foardat jo begjinne:
Download en ynstallearje Libero SoC (lykas oanjûn yn 'e website foar dit ûntwerp) op 'e host-PC fan' e folgjende lokaasje.
https://www.microsemi.com/product-directory/design-resources/1750-libero-soc
2.3.1 Untwerp Files
De demo-ûntwerp files binne beskikber foar download fan it folgjende paad yn 'e Microsemi website: http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0388_df
Ûntwerp files befetsje:

• GUI útfierber
• Libero Project
• Programming Job
• Lês my file

De folgjende figuer toant de struktuer fan it boppeste nivo fan it ûntwerp files. Foar fierdere details, ferwize nei de readme.txt file.2.4 Demo Design Beskriuwing
Elke Seram binnen de MSS wurdt beskerme troch in tawijd EDAC-controller. EDAC detektearret in 1-bit flater of 2-bit flater as gegevens wurde lêzen út it ûnthâld. As EDAC de 1-bit flater detektearret, korrigearret de EDAC-controller deselde flaterbit. As EDAC is ynskeakele foar alle 1-bit en 2-bit flaters, wurde korrespondearjende flater tellers yn it systeem registers incremented en oerienkommende interrupts en flater bus sinjalen oan de FPGA stof generearre.
Yn in gefoelige omjouwing foar Single Event Upset (SEU) is Random Access Memory (RAM) gefoelich foar transiente flaters feroarsake troch swiere ioanen. Dit bart yn real-time. Om dit te demonstrearjen, wurdt in flater mei de hân ynfierd en wurdt deteksje en korreksje waarnommen.
Dit demo-ûntwerp omfettet ymplemintaasje fan de folgjende taken:

• EDAC ynskeakelje
• Skriuw gegevens oan Seram
• Lês gegevens fan Seram
• EDAC útskeakelje
• Korrupsje ien of twa bits
• Skriuw gegevens oan Seram
• EDAC ynskeakelje
• Lês de gegevens
• Yn it gefal fan in 1-bit flater korrizjeart de EDAC-controller de flater, fernijt de oerienkommende statusregisters, en jout de gegevens skreaun yn stap 2 by de lêsoperaasje dien by stap 8.
• Yn it gefal fan in 2-bit flater wurdt in oerienkommende ûnderbrekking oanmakke, en de applikaasje moat de gegevens korrigearje of de passende aksje nimme yn 'e ûnderbrekkingsbehandler. Dizze twa metoaden wurde oantoand yn dizze demo.
  Twa tests wurde ymplementearre yn dizze demo: loop test en hânmjittich test, en se binne fan tapassing op sawol 1-bit en 2-bit flaters.

2.4.1 Loop Test
Loop Test wurdt útfierd as de SmartFusion2 in loop test kommando ûntfangt fan de GUI. Yn earste ynstânsje wurde alle flatertellers en EDAC-relatearre registers yn 'e RESET-tastân pleatst.
De folgjende stappen wurde útfierd foar elke iteraasje:

1. Aktivearje de EDAC-controller.
2. Skriuw de gegevens nei de spesifike Seram ûnthâld lokaasje.
3. Skeakelje de EDAC-controller út.
4. Skriuw de 1-bit of 2-bit flater feroarsake gegevens nei deselde Seram ûnthâld lokaasje.
5. Aktivearje de EDAC-controller.
6. Lês de gegevens út deselde Seram ûnthâld lokaasje.
7. Stjoer de 1-bit of 2-bit flaterdeteksje en 1-bit flaterkorreksjegegevens yn gefal fan 1-bit flater nei de GUI.

2.4.2 Hânlieding Test
Dizze metoade lit hânmjittich testen foar it ynskeakeljen of útskeakeljen fan EDAC en skriuw- of lêsoperaasje. Mei help fan dizze metoade kinne 1-bit of 2-bit flaters wurde yntrodusearre oan eltse lokaasje binnen de naad. Aktivearje de EDAC en skriuw gegevens nei it opjûne adres mei de GUI-fjilden. Skeakelje de EDAC út en skriuw 1-bit of 2-bit beskeadige gegevens nei deselde adreslokaasje. Aktivearje de EDAC en lês de gegevens fan deselde adreslokaasje, dan skeakelt de LED op it boerd om de detectie en korreksje fan flaters te melden. De oerienkommende flater teller wurdt werjûn op de GUI. De GUI Serial Console logt alle aksjes útfierd yn SmartFusion2.
De folgjende figuer lit de Seram EDAC demo operaasjes sjen.2.5 De ​​demo útfiere
Dizze seksje beskriuwt de SmartFusion2 Security Evaluation Kit board opset, de GUI-opsjes, en hoe't jo it demo-ûntwerp útfiere.
2.5.1 Demo opset
De folgjende stappen beskriuwe hoe't jo de demo ynstelle:

1. Ferbine de FlashPro4-programmeur mei de J5-ferbining fan SmartFusion2 Security Evaluation Kit board.
2. Ferbine it iene ein fan 'e USB mini-B-kabel oan' e J18-ferbining dy't yn 'e SmartFusion2 Security Evaluation Kit-board is. Ferbine it oare ein fan 'e USB kabel nei de host PC. Soargje derfoar dat de USB nei UART Bridge-bestjoerders automatysk wurde ûntdutsen (kinne wurde ferifiearre yn 'e Device Manager), lykas werjûn yn figuer 4, side 7.
   Noat: Kopiearje it COM-poartenûmer foar konfiguraasje fan seriële poarte. Soargje derfoar dat de COM haven Lokaasje wurdt oantsjutte as op USB Serial Converter D, lykas werjûn yn de folgjende figuer.
3. As USB nei UART brêgebestjoerders binne net ynstallearre, download en ynstallearje de bestjoerders fan www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip
4. Ferbine de jumpers op it SmartFusion2 Security Evaluation Kit board, lykas werjûn yn de folgjende figuer. De stroomfoarsjenning switch SW7 moat wurde skeakele OFF wylst it meitsjen fan de jumper ferbinings.
   tabel 2 • SmartFusion2 Security Evaluaasje Kit Jumper ynstellings

   Jumper	Pin (fan)	Pin (oan)	Comments
   J22, J23, J24, J8, J3	1 (standert)	2	Dit binne de standert jumperynstellingen fan it SmartFusion2 Security Evaluation Kit board. Soargje derfoar dat dizze jumpers binne ynsteld neffens.

5.  Ferbine de macht oanbod oan J18 Connector.

De folgjende figuer toant de bestjoersopstelling foar it útfieren fan de demo op 'e SmartFusion2 SecuEvaluation Kit.2.5.2 Grafyske brûkersynterface
De folgjende seksje beskriuwt oer Seram - EDAC demo GUI.

De GUI stipet de folgjende funksjes:

1. Seleksje fan COM haven en Baud Rate.
2.  Seleksje fan ljepper foar 1-bit flaterkorreksje of ljepper foar 2-bit flaterdeteksje.
3. Seleksje fan eSRAM0 of eSRAM1.
4. Adresfjild om gegevens te skriuwen of te lêzen nei of fan spesifisearre Seram-adres.
5. Gegevensfjild om gegevens te skriuwen of te lêzen nei of fan spesifisearre Seram-adres.
6.  Serial Console seksje om de statusynformaasje te printsjen ûntfongen fan 'e applikaasje.
7. EDAC ON/OFF: Skeakelt de EDAC yn of út.
8. Skriuw: makket it mooglik om gegevens te skriuwen nei it opjûne adres.
9. Lêze: makket it mooglik om gegevens te lêzen fan it opjûne adres.
10. LOOP-test ON/OFF: Stelt it testen fan it EDAC-meganisme yn in loopmetoade ta.

2.5.3 It ûntwerp útfiere
De folgjende stappen beskriuwe hoe't jo it ûntwerp útfiere:

1. Skeakelje ON de oanbod switch, SW7.
2. Programmearje de SmartFusion2 Security Evaluation kit board mei de baan file levere as ûnderdiel fan it ûntwerp files (\Programming job\eSRAM_0\eSRAM0.job or \Programming job\eSRAM_1\eSRAM1.job) mei help fan FlashPro Express software, ferwize nei taheakke: Programming it apparaat mei help fan FlashPro Express, side 12.
3. Druk op SW6 switch foar in reset it bestjoer nei suksesfol programmearring.
4. Starte it útfierbere EDAC_eSRAM Demo GUI file beskikber yn it ûntwerp files (\GUI Executable\ EDAC_eSRAM.exe). It GUI-finster wurdt werjûn, lykas werjûn yn figuer 6, side 9.
5. Selektearje de passende COM-poarte (dêr't USB nei UART Bridge-bestjoerders nei wiisd wurde) út de COM-poarte útklaplist.
6. Selektearje de Baud Rate as 57600 en klik Ferbine. Nei it oprjochtsjen fan de ferbining feroaret Ferbine nei Disconnect.
7. Selektearje Seram 0 of Seram 1 ôfhinklik fan de programmearring file selektearre yn stap 2.
8. Selektearje de ljepper 1-bit flaterkorreksje of 2-bit flaterdeteksje ljepper, lykas werjûn yn figuer 7, side 10. en figuer 8, side 11.
9. Twa soarten testen kinne wurde útfierd: Hânlieding en Loop.

2.5.3.1 Looptest útfiere
Klik Loop Test ON. It rint yn loopmodus wêr't trochgeande korreksje en deteksje fan flaters wurdt dien. De loop rint foar 200 iteraasjes. Alle aksjes útfierd yn SmartFusion2 wurde oanmeld yn 'e seksje Serial Console fan' e GUI. De 2-bit flaterdeteksje-lustest drukt de flater beynfloede Seram-adres offset yn Serial Console. Klik op Loop Test OFF neidat 200 iteraasjes foltôge binne.
tabel 3 • Seram ûnthâld adressen brûkt yn Loop Test

Memory 1	1-bit flaterkorreksje	2-bit flaterdeteksje
eSRAM0	0x20000000	0x20002000
eSRAM1	0x20008000	0x2000a000

2.5.3.2 Performing Manual Test
Yn dizze metoade wurde flaters manuell ynfierd mei GUI. Brûk de folgjende stappen om 1-bit flaterkorreksje of 2-bit flaterdeteksje út te fieren:

1. Ynfieradres en gegevensfjilden (brûk 32-bit heksadesimale wearden).
2. Klik EDAC ON.
3. Klik op Write.
4. Klik EDAC OFF.
5. Feroarje gewoan 1-bit (yn gefal fan 1-bit flaterkorreksje) of 2 bits (yn gefal fan 2-bit flaterdeteksje) yn Data fjild (yntrodusearje flater).
6. Klik op Write.
7. Klik EDAC ON.
8. Klik op Lês.
9. Observearje Flater Count werjefte en gegevens fjild yn de GUI. De wearde fan it oantal flaters nimt ta mei 1.

Alle aksjes útfierd yn SmartFusion2 wurde oanmeld yn Serial Console seksje fan GUI.
Noat: Om te wikseljen út 1-bit flater korreksje ljepper nei 2-bit flater Detection ljepper of oarsom yn EDAC_eSRAM Demo GUI, weromsette de hardware board.

2.6 Konklúzje
Dizze demo toant SmartFusion2 SECDED-mooglikheden fan 'e Seram.

Taheakke: Programmearje it apparaat mei FlashPro Express

Dizze paragraaf beskriuwt hoe't jo it SmartFusion2-apparaat programmearje mei de programmearring file mei help fan FlashPro Express.
Om it apparaat te programmearjen, fiere de folgjende stappen:

1. Soargje derfoar dat de jumperynstellingen op it boerd itselde binne as dy neamd yn Tabel 2, side 7.
   Noat: De macht oanbod switch moat wurde oergien út wylst it meitsjen fan de jumper ferbinings.
2. Ferbine de macht oanbod kabel oan de J6 Anschluss op it bestjoer.
3. Power ON de macht oanbod switch SW7.
4. Start de FlashPro Express-software op 'e host-PC.
5. Klik Nij of selektearje Nij Job Project út FlashPro Express Job út Project menu foar in meitsje in nij baan projekt, lykas werjûn yn de folgjende figuer.
6. Fier it folgjende yn yn it dialoochfinster New Job Project from FlashPro Express Job:
   • Programming baan file: Klik op Blêdzje, en navigearje nei de lokaasje dêr't de .job file leit en selektearje de file. De standert lokaasje is: \m2s_dg0388_df\Programmeringstaak
   • FlashPro Express job projekt namme: Klik op Blêdzje en navigearje nei de lokaasje dêr't jo wolle bewarje it projekt.
7. Klik OK. De fereaske programmearring file is selektearre en klear om te wurde programmearre yn it apparaat.
8. It FlashPro Express-finster ferskynt lykas werjûn yn 'e folgjende figuer. Befêstigje dat in programmeur nûmer ferskynt yn de Programmer fjild. As it net docht, befêstigje de boerdferbiningen en klik op Programmers ferfarskje / opnij scannen.
9. Klik RUN. As it apparaat mei súkses programmearre is, wurdt in RUN PASSED status werjûn lykas werjûn yn 'e folgjende figuer.
10. Slút FlashPro Express of klik op 'e ljepper Project Exit.

Microsemi haadkantoar
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 Feriene Steaten
Binnen de FS: +1 800-713-4113
Bûten de Feriene Steaten: +1 949-380-6100
Ferkeap: +1 949-380-6136
Fax: +1 949-215-4996
E-post: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
Microsemi Proprietary DG0388 Ferzje 11.0

Dokuminten / Resources

Microsemi DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA-flaterdeteksje en korreksje fan eSRAM-ûnthâld [pdf] Brûkersgids DG0388, SmartFusion2 SoC FPGA-flaterdeteksje en korreksje fan eSRAM-ûnthâld, DG0388 SmartFusion2 SoC FPGA-flaterdeteksje en korreksje fan eSRAM-ûnthâld

Referinsjes

• User Manual